რა არის რეაქტორები და პროდუქტები ფოტოსინთეზის განტოლებაში?

ფოტოსინთეზი არის პროცესი, რომლის დროსაც მცენარეები და ზოგიერთი ბაქტერია იყენებენ მზის ენერგიას შაქრის წარმოებისთვის. ეს პროცესი გარდაქმნის სინათლის ენერგიას ქიმიურ ენერგიად, რომელიც ინახება შაქრებში. ეს პროცესი მნიშვნელოვანია ორი მიზეზის გამო. პირველი, ფოტოსინთეზი უზრუნველყოფს ენერგიას, რომელსაც ყველა დანარჩენი ორგანიზმი იყენებს გადარჩენისთვის. მეორე, ფოტოსინთეზი გამოაქვს ნახშირორჟანგი ატმოსფეროდან, ანაცვლებს მას სიცოცხლის შემანარჩუნებელი ჟანგბადით. პროცესი მოიცავს სამ ძირითად რეაქტორს და აწარმოებს სამ მთავარ პროდუქტს.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

ფოტოსინთეზის რეაქტორებია მსუბუქი ენერგია, წყალი, ნახშირორჟანგი და ქლოროფილი, ხოლო პროდუქტებია გლუკოზა (შაქარი), ჟანგბადი და წყალი.

ფოტოსინთეზის პროცესი მოითხოვს რამდენიმე მარტივ რეაქტორს. წყალი არის პირველი საჭირო რეაქტორი. მცენარე წყალს იძენს მისი ფესვთა სისტემის საშუალებით. შემდეგი საჭირო რეაქტორი არის ნახშირორჟანგი. მცენარე ამ გაზს ფოთლების საშუალებით შთანთქავს. საბოლოოდ საჭირო რეაქტორი არის სინათლის ენერგია. მცენარე ამ ენერგიას შთანთქავს მწვანე პიგმენტების საშუალებით, რომელსაც ქლოროფილი ეწოდება. ეს ქლოროფილი მდებარეობს მცენარის ქლოროპლასტებში.

ფოტოსინთეზის პროცესი აწარმოებს რამდენიმე პროდუქტს. პირველი პროდუქტი და ამ პროცესის ძირითადი მიზეზი არის მარტივი შაქარი. ეს შაქარი, რომელსაც გლუკოზა ეწოდება, მზის ენერგიის ქიმიურ ენერგიად გადაქცევის საბოლოო შედეგია. ეს წარმოადგენს შენახულ ენერგიას, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას მცენარის მიერ, ან სხვა ორგანიზმების მიერ მოხმარებული. ჟანგბადი ასევე არის ფოტოსინთეზის პროდუქტი. ეს ჟანგბადი ატმოსფეროში გამოიყოფა მცენარის ფოთლების საშუალებით. წყალი ასევე არის ფოტოსინთეზის პროდუქტი. ეს წყალი წარმოიქმნება ნახშირორჟანგის მოლეკულების ჟანგბადის ატომებიდან. ატმოსფეროში გამოყოფილი ჟანგბადის მოლეკულები მხოლოდ წყლის ორიგინალი მოლეკულებიდან მოდის და არა ნახშირორჟანგის მოლეკულებიდან.

ფოტოსინთეზი ორეტაპიანი პროცესია. პირველ ეტაპს უწოდებენ სინათლეზე დამოკიდებულ პროცესს, ან სინათლის რეაქციებს, რადგან ის მზის სინათლეს მოითხოვს. ამ ეტაპის განმავლობაში, მსუბუქი ენერგია გარდაიქმნება ადენოზინტრიფოსფატად (ATP) და NADPH. ATP წარმოადგენს შენახულ ქიმიურ ენერგიას. შემდეგ მსუბუქი რეაქციის ამ პროდუქტებს მცენარე იყენებს ფოტოსინთეზის პროცესის მეორე ეტაპზე.

ფოტოსინთეზის პროცესის მეორე ეტაპი არის სინათლისგან დამოუკიდებელი პროცესი, ანუ ბნელი რეაქციები. ამ ეტაპის განმავლობაში, ATP და NADPH გამოიყენება ქიმიური ბმების გასაქრობად და ახლის შესაქმნელად. გაყოფილია ნახშირორჟანგის მოლეკულების ობლიგაციები; ეს საშუალებას იძლევა ნახშირბადის ატომები დაუკავშირდეს წყლის ზოგიერთ მოლეკულას და წარმოქმნას გლუკოზა. ნახშირორჟანგის ჟანგბადის ატომები უკავშირდება თავისუფალ წყალბადის ატომებს; ეს კავშირი წარმოქმნის წყალს. თავისუფალი ჟანგბადის ატომები წყლის ორიგინალური მოლეკულებიდან ატმოსფეროში გამოიყოფა.

მთლიანობაში განხილვისას, ფოტოინთეზური პროცესი იყენებს წყლის 12 მოლეკულას, ექვს ნახშირორჟანგს მოლეკულები და მსუბუქი ენერგია ერთი გლუკოზის მოლეკულის, ექვსი წყლის მოლეკულისა და ექვსი ჟანგბადის წარმოსაქმნელად მოლეკულები. ეს შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგი ქიმიური განტოლებით:

მნიშვნელოვანია გვახსოვდეს, რომ მიღებული ჟანგბადი წარმოიქმნება წყლის საწყისი მოლეკულებიდან და არა ნახშირორჟანგიდან. ეს განსხვავება მნიშვნელოვანი ხდება ანოქსიგენური ფოტოსინთეზის განხილვისას.